(PaleoFactory, Universität Sapienza Rom für Jurikova et al., Nature Geoscience 2020) Wissenschaftler glauben, dass sie der Identifizierung der Ursache des schlimmsten Massensterbens auf der Erde endlich einen Schritt näher gekommen sind, indem sie den geochemischen Auslöser aufspüren, der möglicherweise alles ausgelöst hat.
Bekannt als Tolles Sterben , Die Perm-Trias-Aussterbeereignis geschah vor etwa 252 Millionen Jahren. Die neue Forschung basiert auf einer Untersuchung fossiler Muschelschalen, die von Muscheln zurückgelassen wurden Brachiopoden in den heutigen Südalpen.
Die Muscheln zeichnen den pH-Wert des Meerwassers auf, der von der atmosphärischen CO2-Konzentration beeinflusst wird, und es sieht so aus, als ob vor etwa 252 Millionen Jahren eine plötzliche, intensive Injektion von Kohlendioxid in die Atmosphäre stattgefunden hätte.
Es sei höchstwahrscheinlich auf eine gigantische Serie von Vulkanausbrüchen in Sibirien zurückzuführen, sagen die Forscher. Die zunehmende Erwärmung und Versauerung der Ozeane hätte bestimmte Arten sehr schnell abgetötet, während zunehmend nährstoffreiche Gewässer dann über einen längeren Zeitraum zu einem Sauerstoffmangel im Ozean geführt hätten. weitere Aussterben verursachen .
„Dieser dominoartige Zusammenbruch der miteinander verbundenen lebenserhaltenden Kreisläufe und Prozesse führte letztendlich zu dem beobachteten katastrophalen Ausmaß des Massenaussterbens an der Perm-Trias-Grenze.“ sagt die Meeresbiogeochemikerin Hana Jurikova der jetzt an der University of St Andrews im Vereinigten Königreich ist.
Das Team maß verschiedene Isotope von Bor und Kohlenstoff in den Schalen, um mit hochpräzisen Instrumenten wie dem Large-Geometry einen Messwert über den Säuregehalt des Meerwassers zu erhalten Sekundärionen-Massenspektrometer (SIMS). In Kombination mit detaillierten Computermodellen könnten die Daten verwendet werden, um das Große Sterben nachzustellen.
Wissenschaftler haben längst akzeptiert dass eine Reihe von Vulkanausbrüchen im heutigen Sibirien eine Hauptursache für das Große Sterben waren, aber dies ist das erste Mal, dass eine Rekonstruktion der atmosphärischen Umstände in so detaillierter Weise durchgeführt wurde. Dies liefert uns mehr Informationen über die zugrunde liegenden Mechanismen dessen, was damals auf der Erde geschah, und welche Folgen dies in den nächsten mehreren tausend Jahren hatte
Diese Studie beantwortet einige Fragen zur Kombination von Ereignissen und ihrer Abfolge und stellt einen klaren Zusammenhang zwischen dem CO2-Anstieg und der vulkanischen Aktivität her. Die Analyse und Modellierung legt auch einen weiteren Faktor nahe – die Freisetzung großer Mengen Methan durch Mikroben am Meeresboden – war nicht so wichtig.
„Mit dieser Technik können wir nicht nur die Entwicklung der atmosphärischen CO2-Konzentrationen rekonstruieren, sondern sie auch eindeutig auf vulkanische Aktivität zurückführen.“ says marine biochemist Marcus Gutjahr vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel in Deutschland.
„Die Auflösung von Methanhydraten, die als mögliche weitere Ursache vermutet wurde, ist nach unseren Daten höchst unwahrscheinlich.“
Wissenschaftler weiter zusammensetzen die Geschichte der Ereignisse im Perm-Trias-Aussterben auf der Grundlage geologischer Aufzeichnungen, die Hunderte Millionen Jahre alt sind – nicht die einfachste Detektivarbeit.
Es gibt noch viel mehr darüber zu entdecken Die beitragenden Faktoren waren , wie lange sie dauerten und wie einige Arten überlebten. Rund 96 Prozent der Meeresarten und 70 Prozent der Landwirbeltierarten wurden endgültig ausgerottet.
Das Spannende an dieser neuen Studie ist, dass sie zeigt, wie unser Verständnis durch verbesserte Analysetechniken, die online verfügbar sind, einschließlich der Verwendung von Spektrometrie und der Untersuchung von Brachiopodenfossilien, vertieft werden kann.
„Ohne diese neuen Techniken wäre es schwierig, Umweltprozesse vor mehr als 250 Millionen Jahren mit dem gleichen Detaillierungsgrad zu rekonstruieren, wie wir es heute getan haben“, sagt der Meeresgeochemiker Anton Eisenhauer , vom GEOMAR. „Darüber hinaus können die neuen Methoden auch für andere wissenschaftliche Anwendungen genutzt werden.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Naturgeowissenschaften .